1. 不同標(biao)準規范對低溫管道的定義(yi)。
①. 我國標準(zhun)一(yi)般規定(ding)設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的管道屬于(yu)(yu)低溫管道。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規定(ding)設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的壓(ya)(ya)力管道屬于(yu)(yu)低溫管道。GB 50235、SH/T 3501規定(ding)設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-29℃的壓(ya)(ya)力管道屬于(yu)(yu)低溫管道。
②. ASTM、ASME規定設(she)計溫度(du)低于或(huo)等于-29℃(-20°F)的(de)管道(dao)屬于低溫管道(dao)。
③. 目前ASTM、ASME對(dui)于低(di)溫管道采用了(le),根據材料組別、厚(hou)度、應力水(shui)平和熱(re)處(chu)理狀(zhuang)態(tai)確定材料最低(di)設計(ji)金屬溫度的方法(fa)(fa),這種(zhong)方法(fa)(fa)建立在大量實(shi)驗(yan)研究的基礎上,運用斷裂(lie)力學(xue)的判據,針對(dui)每種(zhong)材料的性(xing)能、厚(hou)度、熱(re)處(chu)理狀(zhuang)態(tai)分別確定低(di)溫限(xian),是比較科學(xue)的方法(fa)(fa)。我國標準將低(di)溫限(xian)統一定為-20℃根據經(jing)驗(yan)人為地劃定的界限(xian),對(dui)于一些(xie)材料具有不合理性(xing)。
④. 石油化工(gong)行(xing)業低溫(wen)管道用材料應按ASME B31.3等規(gui)(gui)范(fan)的規(gui)(gui)定(ding)確(que)定(ding)是否做低溫(wen)沖擊試驗,試驗要求應符合ASME B31.3等規(gui)(gui)范(fan)的規(gui)(gui)定(ding)。
2. 低溫工況管道(dao)材料的選用。
①. 具有(you)(you)面心立方(fang)晶(jing)格的金(jin)屬材(cai)(cai)料(如銅Cu、鎳(nie)Ni、奧氏體(ti)鋼等)一般(ban)沒有(you)(you)低(di)(di)溫(wen)冷脆現(xian)象,是最好(hao)的低(di)(di)溫(wen)用材(cai)(cai),故含銅、鎳(nie)等元素(su)(su)(su)的合金(jin)鋼常(chang)用于低(di)(di)溫(wen)工況(kuang)。晶(jing)粒(li)越細鋼材(cai)(cai)的低(di)(di)溫(wen)沖(chong)擊韌性越好(hao),故一般(ban)鐵素(su)(su)(su)體(ti)鋼要(yao)(yao)正火處理后使用。雜(za)質元素(su)(su)(su)硫(S)、磷(P)、氧(0)都將降低(di)(di)鋼材(cai)(cai)的低(di)(di)溫(wen)沖(chong)擊韌性,一般(ban)要(yao)(yao)嚴格控制(zhi)。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏體不銹鋼。但前者一般適應的低溫溫度不宜太低,而奧氏體不銹(xiu)鋼又比較貴,故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼,即鎳(Ni)鋼。見表1.9.3。
3. 低溫用(yong)鋼及低溫界線。
①. Q235B,Q235A使用(yong)下限(xian)溫(wen)度為≥0℃;
②. 20鋼(gang)使用下限溫度(du)為≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用下(xia)限溫度為≥-29℃;
④.16Mn、16MnD使用下限溫度為≥-40℃;
⑤. 10MnD,A333 Gr6,WPL6,LF2,LCB使用下限溫度為(wei)
⑥. 3.5Ni使用下限溫度為(wei)≥-101℃;
⑦. 奧氏體不銹(xiu)鋼,Al,Cu使用下限溫度為≥-196℃。
4. 碳素鋼(gang)、低溫碳鋼(gang)、鉻鉬合(he)金鋼(gang)、不銹(xiu)鋼(gang)的最低使用溫度(du)及(ji)低溫沖擊(ji)試驗(yan)免除條件應符合(he)有(you)關(guan)標準規定(ding)。
5. 低溫管道用(yong)鋼應(ying)采用(yong)鎮靜鋼。
6. 管道(dao)設計溫度≤-20℃的(de)碳素鋼、低溫碳鋼、低合金(jin)鋼、中合金(jin)鋼和(he)鐵素體高合金(jin)鋼,母材及(ji)其焊縫金(jin)屬和(he)熱影(ying)響區應按有(you)關標準規定進行低溫沖(chong)擊(ji)試驗。
7. 鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)母材在設計溫度等于或高于-196℃,且滿(man)足下列各(ge)項要求時,可免做低溫沖擊試驗:
①. 材(cai)料(liao)含碳(tan)量(liang)應小于或等于0.10%;
②. 材料應(ying)為固溶熱處理狀(zhuang)態。
8. 鉻(ge)鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)縫金屬及熱影響(xiang)區在滿足下列(lie)各項(xiang)要(yao)求時,可免做低(di)溫沖擊試(shi)驗:
①. 含碳(tan)量小(xiao)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)0.10%的奧氏體不銹鋼母材,不加填(tian)充(chong)金屬焊接,設計溫(wen)度不應低于(yu)(yu)-101℃;
②. 焊(han)縫金屬(shu)含碳量小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)0.10%,焊(han)接使用(yong)(yong)的(de)填充(chong)金屬(shu)符合(he)相應標準,設計溫(wen)度不(bu)應低(di)于(yu)(yu)-101℃;焊(han)縫金屬(shu)含碳量大于(yu)(yu)0.10%,焊(han)接使用(yong)(yong)的(de)填充(chong)金屬(shu)符合(he)相應標準,設計溫(wen)度不(bu)應低(di)于(yu)(yu)-48℃。
9. 除抗拉強度(du)下限值大于540MPa的鋼材及螺栓(shuan)材料外(wai),使用的材料在低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)工況(kuang)下,當(dang)設(she)計溫度(du)加50℃后,高于-20℃時,管道材料可免做低(di)(di)溫沖擊(ji)試(shi)驗。